Hidrológiai Közlöny, 2015 (95. évfolyam)
2015 / 5-6. különszám - LVI. Hidrobiológus Napok előadásai
5 A budai termálkarsztban található Diana-Hygieia-forrás víz és biofilm baktériumközösségeinek összehasonlító diverzitás vizsgálata Anda Dóra1, Krett Gergely1, Büki Gabriella1, Makk Judit1, Márialigeti Károly1, Erőss Anita2, Mádl-Szőnyi Judit2, Borsodi Andrea1 *ELTE Mikrobiológiai Tanszék, Pázmány Péter sétány 1/C, 1117 Budapest 2 ELTE Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék, Pázmány P. sétány 1/C, 1117 Budapest Kivonat: A budai termálkarszt déli megcsapolódási területén található a Rudas-fürdő egyik meleg vizű forrása, a nagy radon tartalommal jellemezhető Diana-Hygieia forrás. A forrás vizében és a kőzetfelszínen kialakult biofilmben előforduló és a radioaktív környezethez alkalmazkodott baktériumközösségek filogenetikai diverzitását tenyésztésen alapuló és tenyésztéstől független molekuláris módszerekkel hasonlítottuk össze. A mintákból a Proteobacteria a Firmicutes és az Actinobacteria törzsek képviselőit mindkét módszerrel, míg az Acidobacteria Chlorobi, Chloroflexi, Gemmatimonadetes, Nitrospirae és Thermotogae törzsek képviselőit csak a molekuláris kiónok között azonosítottuk, melyek a legnagyobb szekvencia egyezést hasonló környezetekből származó szekvenciákkal mutatták. A nagyobb diverzitással jellemezhető biofilm mintában legnagyobb arányban a Deltaproteobacteria míg a forrásvízben a Betap- roteobacteria osztály tagjai voltak jelen. A legnagyobb gyakorisággal előforduló molekuláris kiónok kemolitotróf vas(III)-redukáló, termofil nitrit-oxidáló és szulfát-redukáló anyagcseréjű baktériumokkal mutatták a legnagyobb mértékű szekvencia egyezést. Kulcsszavak: budai termálkarszt, 16S rDNS, klónozás, tenyésztés, baktériumközösségek diverzitása.. Bevezetés Fővárosunk európai viszonylatban is kiemelkedő számú természetes úton felszínre jutó hőforrással rendelkezik. Budapest a termálforrásokkal és a mélyből feltörő vizek hatására létrejövő barlangokkal a hipogén karsztok típusterülete ( Mádl-Szőnyi, 2014 in press). A Dunántúliközéphegység karbonátos víztározó rendszeréhez tartozó Budai Termálkarszt (BTK) területén számos, gyakran nagy radioaktivitással jellemezhető forrás fakad (Palotai és mtsai, 2005). A Rózsadombon eltérő kémiai összetételű langyos (21-29°C) és meleg vizű (50-65°C) források, míg a Gellért-hegyen hasonló hőmérsékletű (35-47° C) és kémiai összetételű források jutnak a felszínre. E- rőss és mtsai (2012) hidrogeológiai vizsgálataik alapján arra következtettek, hogy a Rózsadomb területén az eltérő kémiai összetételű vizek keveredési korróziója a fő barlangképző folyamat. A Gellért-hegy kisebb üregeiben ez a hatás eltérő komponensek hiányában nem tudott érvényesülni, ezért itt a mikrobiálisan segített karsztkorró- zió hatását feltételezték. Jelen vizsgálatunk célja a Gellért-hegyi Rudas-fürdőhöz tartozó Diana-Hygieia-forrás víz és biofilm baktérium közösségeinek diverzitás vizsgálata volt, amihez egymással párhuzamosan alkalmaztunk tenyésztésen alapuló és molekuláris biológiai módszereket. A kétféle módszer együttes alkalmazásával a forrásvízhez és a biofilmhez köthető és a karsztosodási folyamatokban is résztvevő baktériumközösségek összetételének minél teljesebb körű feltárására törekedtünk. Vizsgálati anyag és módszerek Az összehasonlító bakteriológiai vizsgálatokhoz a mintavételre 2012. decemberében került sor a Diana-Hygieia-forrásnál képződött biofilmből (DHB) és a forrásvízből (DHW). A baktériumközösségek filogenetikai diverzitását tenyésztésen alapuló és a Borsodi és mtsai (2012) által a BTK vizsgálatánál már alkalmazott tenyésztéstől független molekuláris biológiai (klónozás) módszerek segítségével vizsgáltuk. A baktériumtörzsek tenyésztésbe vonását szélesztéses módszerrel, R2A (DSM 830) és Sphaerotilus-Leptothrix táptalajok (DSM 803) felhasználásával végeztük (ww. dsmz.de). Eredmények és értékelésük A Diana-Hygieia-forrásnál gyűjtött biofilm és vízminta mikrobiológiai vizsgálata során kétféle táptalaj fel- használásával (a szerves tápanyagban szegény R2A és a Sphaerotilus-Leptothrix táptalaj) 51 baktériumtörzset (36 -ot a biofilmből és 15-öt a vízmintából) vontunk tenyésztésbe, továbbá létrehoztunk és feldolgoztunk két egyenként 192 tagú molekuláris klónkönyvtárat. A baktériumtörzseket a 16S rRNS gén bázissorrend e- lemzése alapján a Proteobacteria, a Firmicutes és az Actinobacteria törzsek képviselőiként azonosítottuk (1. ábra). A biofilm minta tenyésztésen alapuló közösségszerkezeti vizsgálatával (DHB-T) a Firmicutes törzs képviselői kerültek elő legnagyobb arányban (64%), ezen belül is a Bacillus (43%) nemzetség képviselői voltak a leggyakoribbak. Ezt követték a Bacillus nemzetséggel közel rokon Ammoniphilus (39%), majd a Paenibacillus (17%) nemzetségek képviselői (1. táblázat). Az általunk kapott eredményekkel ellentétben más barlangi környezetekből tenyésztésbe vont baktériumok között az Actinobacteria törzs képviselőinek domináns előfordulása volt jellemző (Barton és mtsai, 2007; Porter és mtsai, 2009; Chelius és Moore, 2004). Ugyanakkor eredményeinkkel megegyezően más barlangi biofilmekből is tenyésztésbe vonták az Alpha-, a Beta- és a Gammaproteobacteria osztályok képviselőit (Barton és mtsai, 2007; Porter és mtsai, 2009; Rusznyák és mtsai, 2011; Chelius és Moore, 2004). Az elsősorban talajokban és vizekben előforduló Bacillus fajok endospóráik révén a kedvezőtlen környezeti feltételek eltűrésére képesek, viszont könnyen alkalmazkodnak a laboratóriumi tenyészfeltételekhez. A Bacillus nemzetség képviselői közül többek között a Bacillus o- ceanisediminis (Zhang és mtsai, 2010) és a Bacillus be- ringensis (Yu és mtsai, 2011) fajok képviselőit azonosítottuk, melyek közül előbbit a Dél-kínai-tenger üledékéből, utóbbit a Bering-tengerből írták le. A szintén a Firmicutes törzshöz tartozó aerob, endo- spórát képző Ammoniphilus oxalaticus faj képviselőit is nagy számban izoláltuk (/. táblázat), főként az R2A táptalajról, mely a barlangi környezetekhez hasonlóan szerves tápanyagokban szegény, így lehetőséget nyújt a lassú növekedésű baktériumok kitenyésztésére is, amelyeket gazdagabb táptalajon a gyorsan növő fajok képviselői elnyomnának. A növekedésükhöz energiaforrásként nagy
